SILICIO, GERMANIO Y GALIO ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y APLICACIONES

1. SOLIDOS CRISTALINOS
SILICIO, GERMANIO Y GALIO
PRESENTADO POR: JAEL NOEMI TERREL PAREDES

2. SILICIO
El silicio es un elemento químico no
metálico situado en el grupo 14 de
la tabla periódica de los elementos
formando parte de la familia de
los carbono ideos. Es el segundo
elemento más abundante en la corteza
terrestre (27,7% en peso) después
del oxígeno.
Periodo 3
Grupo 14
Numero Atómico 14
Símbolo Si
Peso Atómico 28.086
Propiedades Físicas
Densidad (g/ml) 2.33
Punto de Ebullición *C 2.680
Punto de Fusión *C 1.410

3. ESTRUCTURA CRISTALINA
1. La cristalinidad. se refiere a la
disposición que tienen los átomos
en la estructura cristalina. El silicio
se puede encontrar en tres
estados cristalinos:
Monocristalino
Policristalino
Amorfo.
2. Coeficiente de absorción,
tienen los elementos sobre unas
longitudes de onda. Si un material
dispone de un coeficiente
pequeño significará que tiene
poca absorción.

4. El átomo de silicio presenta un enlace covalente, cada átomo está unido a
otros cuatro átomos y compartiendo sus electrones de valencia.
Necesita 8 electrones para su estabilidad. El enlace covalente lo forman
todos los elementos del grupo IV de la tabla periódica, al cual pertenece el
silicio.
Al aplicarle energía externa, ya sea
de calor o de luz, se rompen los
enlaces quedando un electrón libre
por cada enlace roto, pero a su vez,
se tiene un hueco vacío, el que
ocupaba el electrón. De esta forma
se obtiene corriente eléctrica, por el
movimiento de los electrones hacía
los potenciales positivos y del
movimiento de los huecos hacía los
potenciales negativos.

5. PROPIEDADES DEL SILICIO
PROPIEDADES ATÓMICAS
 Masa atómica 28,0855 u
 Radio medio† 110 pm
 Radio atómico calculado 111 pm
 Radio covalente 111 pm
 Radio de Van der Wells 210 pm
 Configuración electrónica
[Ne]3s2 3p2
 Estado de oxidación
(óxido) 4(anfótero)
 Estructura cristalina cúbica
centrada en las caras
PROPIEDADES FÍSICAS
 Estado de la materia sólido (no
magnético)
 Punto de fusión 1687 K (1414 °C)
 Punto de ebullición 3173 K (2900 °C)
 Entalpía de vaporización 384,22 kJ/mol
 Entalpía de fusión 50,55 kJ/mol
 Presión de vapor 4,77 Pa a 1683 K
 Velocidad del sonido __ m/s a __ K
 Descubridor : Jons Berzelius en
1823

6. APLICACIONES DEL SILICIO
 Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados.
 Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para
la agricultura.
 Como elemento de aleación en fundiciones.
 Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes.
 El carburo de silicio es uno de los abrasivos más importantes.
 Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud de onda de 456 nm.
 La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes de contacto.

7. EL GERMANIO
 El germanio es un
elemento químico con
número atómico 32, y
símbolo Ge perteneciente
al grupo 4 de la tabla
periódica de los
elementos.
 Es un metaloide sólido duro,
cristalino, de color blanco grisáceo
lustroso, quebradizo, que
conserva el brillo a temperaturas
ordinarias. Presenta la misma
estructura cristalina que el diamante y
resiste a los ácidos y álcalis. Forma
gran número de compuestos órgano
metálicos y es un importante material
semiconductor utilizado en transistores
y foto detectores. A diferencia de la
mayoría de semiconductores, el
germanio tiene una pequeña banda
prohibida (band gap) por lo que
responde de forma eficaz a la radiación
infrarroja y puede usarse en
amplificadores de baja intensidad.

8. ESTRUCTURA CRISTALINA
 Presenta la misma estructura
cristalina que el diamante y
resiste a los ácidos y álcalis.
 Forma gran número de
compuestos organometálicos
y es un importante material
semiconductor utilizado en
transistores y fotodetectores.
 El germanio tiene una
pequeña banda prohibida
(band gap) por lo que
responde de forma eficaz a la
radiación infrarroja y puede
usarse en amplificadores de
baja intensidad.

9. PROPIEDADES DEL GERMANIO
 Nombre : Germanio
 Número atómico : 32
 Valencia : 4
 Estado de oxidación: +2 +4
 Electronegatividad : 2,01
 Radio covalente (Å) : 122
 Radio atómico (Å) : 122.5
 Configuración electrónica : [Ar] 3d10 4s2 4p2
 Primer potencial de ionización (KJ mol) : 762.18
 Masa atómica (g/mol) : 72,64 u
 Densidad (g/ cm3) : 5,35
 Punto de ebullición (º C) : 3093
 Punto de fusión (ºC) : 960
 Descubridor : Alexander Winkler en 1866

10. APLICACIONES DEL GERMANIO
 Fibra óptica.
 Electrónica: radares y
amplificadores de guitarras
eléctricas; aleaciones SiGe en
circuitos integrados de alta
velocidad.
 Óptica de infrarrojos:
Espectroscopios, sistemas de
visión nocturna y otros equipos.
 Lentes, con alto índice de
refracción, de ángulo ancho y para
microscopios.
 En joyería se usa la aleación Au
con 12% de germanio.
 Como elemento endurecedor del
aluminio, magnesio y estaño.
 Quimioterapia.
 El tetracloruro de germanio es un
ácido de Lewis y se usa como
catalizador en la síntesis de
polímeros (PET).
Los primeros transistores fueron
fabricados de germanio

11. GALIO
 El galio es un elemento
químico de la tabla
periódica de número
atómico 31 y símbolo Ga.

12. ESTRUCTURA CRISTALINA
 El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido y
plateado brillante al solidificar, sólido deleznable a bajas
temperaturas que funde a temperaturas cercanas a la de
la ambiente (como cesio, mercurio y rubidio) e incluso
cuando se lo agarra con la mano por su bajo punto de
fusión (28,56 °C).
 El rango de temperatura en el que permanece líquido es
uno de los más altos de los metales (2174 °C separan
sus punto de fusión y ebullición) y la presión de vapor es
baja incluso a altas temperaturas. El metal se expande
un 3,1% al solidificar y flota en el líquido al igual que el
hielo en el agua.

13. PROPIEDADES DEL GALIO
 Nombre : Galio Ga
 Número atómico : 31
 Valencia : 3
 Estado de oxidación : + 3
 Electronegatividad : 1,81 (Pauling)
 Radio covalente (Å) : 126 pm
 Radio atómico (Å) : 136 pm
 Configuración electrónica : [Ar] 3d10 4s2 4p1
 Primer potencial de ionización (KJ mol) : 6,02
 Masa atómica (g/mol) : 69,72
 Densidad (Kg/ cm3) : 5904
 Punto de ebullición (ºC) : 2237
 Punto de fusión ºC) : 29,8
 Descubridor: Lecoq de Boisbaudran en 1875

14. APLICACIONES DEL GALIO
 El uso principal del galio es en semiconductores donde se utiliza
comúnmente en circuitos de microondas y en algunas aplicaciones
de infrarrojos. También se utiliza en para fabricar diodos LED de
color azul y violeta y diodos láser.
 El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a estabilizar el
plutonio.
 Se puede utilizar en el interior de un telescopio para encontrar
neutrinos.
 El galio se usa como un componente en algunos tipos de paneles
solares.
 También se utiliza en la producción de espejos.
 El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño, se utiliza
en muchos termómetros médicos. Este ha sustituido a los
tradicionales termómetros de mercurio que pueden ser peligrosos.
Actualmente se encuentra en proceso de investigación la sustitución
con galio del mercurio de los empastes dentales permanentes.
 El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo que pueda
reaccionar con el agua y generar hidrógeno.
 También tiene muchas aplicaciones médicas. Por ejemplo, las sales
de galio se usan para tratar a personas con exceso de calcio en su
sangre. Los isótopos de galio se utilizan en medicina nuclear para
explorar a los pacientes en ciertas circunstancias.

15. FUENTES DE INFORMACION
 http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal
 http://solete.nichese.com/silicio.html
 http://elementos.org.es/silicio
 http://elementos.org.es/germanio
 http://http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
 http://roble.pntic.mec.es/~jsaa0039/cucabot/semiconductores-redes.html
 http://eltamiz.com/2013/03/14/conoce-tus-elementos-el-germanio/
 http://lavidadejaime-vides.blogspot.com/2010_09_19_archive.html
 http://neofronteras.com/?p=604
 http://anyiadsi.blogspot.com/2011_01_01_archive.html
 http://elementos.org.es/galio
 http://https://atomos3veritas.wikispaces.com/Ga+-+Galio